Контракција на волумен при мешање на две течности
Познатиот експеримент за контракција на волуменот при мешање на вода и етанол е предложен во верзија на микроскала. Со примена на капилара промената на волуменот може јасно да се види, па дури и кога се користат само по 2 mL од двете течности.
Прибор
Три епрувети (12 mm x 75 mm), единечена сталка за епрувета, мало парче од стакло или стаклено зрно, гумен затворач кој одговара на епрувета со соодветен отвор за капиларата, капилара, три Пастерови пластични пипети, латекс ракавица, ножици.
Хемикалии
Етанол 96 %, парафинско масло, дестилирана вода, прехранбени бои.
Начин на работа
• Со Пастерови пипети ставете по 2 mL вода и етанол во две епрувети.
• Обојте го етанолот и водата со различни прехранбени бои.
• Со пипета стави приближно 2 mL од обоената вода во третата епрувета,
• Во неа стави парче стаклен крш или стаклено зрно.
• Со друга пипета во истата епрувета додадете неколку капки на парафинско масло. Тоа ќе ја одвои водата од етанолот.
• Потоа, внимателно со друга, сува, Пастерова пипета додадете околу 2 mL од обоениот етанол.
• Затворете ја епруветата со гумен затворач низ којшто поминува капилара.
• Со притискање на гумениот затворач обезбеди нивото на обоениот алкохолот да биде на високо ниво во капиларата.
Сл. 1. Намалување на волуменот при мешање на етанол и вода
а) Етанол и вода пред мешање б) Висина на етанолот во капиларата
в) мешање на етанолот и водата г) Висина на етанолот во капиларна по мешањето.
• Пред мешањето обележете го нивото на етанол во капиларата (Сл. 1а,б).
• Затворете го горниот отвор на капиларна со показалецот и измешајте ја водата и етанолот со превртување на епруветата за 180 º (Сл. 1C).
• Повикајте на внимание на капиларата (нивото на течноста) и отстранете го прстот од капиларата.
• Означете ново ниво (Сл. 1d). За квантитативна евалуација се мери внатрешниот дијаметар на капиларата и се пресметува разликата во волуменот.
Резултати и дискусија
Поради малиот дијаметар на капиларата спектакуларна промена на волуменот се визуелизира со мал волумен на двете течности.
Намалувањето на волуменот е резултат на преуредување на распоредот на двата различни видови на молекули и создавањето на водородна врска. Со други зборови, молекулите на вода и етанол се спакувани во одреден начин, а по мешање тие се препакуваат и експериментот покажува дека овие молекули се многу подобри спакувани кога тие се заедно во смесата.
Овој експеримент изведен на традиционален начин покажува дека по мешањето, вкупниот волумен (поради подобро пакување на молекулите и новите интеракции помеѓу нив) се намалува за околу 4 %.
Парчето стаклен крш се користи за да обезбеди подобро мешање, а прехранбените бои се применуваат за да се обезбеди визуелен ефект на промените.
Совети за безбедност
Внимателно работете со стаклената капилара можна е опасност од исеченици!